16《药物分析》第九章(2课时)

武汉软件工程职业学院教案（附页）章 节名 称第九章 生物碱类药物的分析装 订 线授 课安 排授 课时 数2授 课时 间第十二周授 课方 法讲授授 课 教 具多媒体教 学目 的1、 明确生物碱类药物的性质、结构特征、鉴别试验、杂质检查、含量测定方法；2、 具有解析硫酸阿托品、盐酸麻黄碱、盐酸吗啡、咖啡因药物质量分析方法的能力。教 学重 点硫酸阿托品、盐酸麻黄碱、盐酸吗啡、咖啡因药物质量分析；教 学难 点解析硫酸阿托品、盐酸麻黄碱、盐酸吗啡、咖啡因药物质量分析方法；项目11 苯羟胺类药物、托烷类药物、喹啉、黄嘌呤类药物类药物分析生物碱（alkaloids）是一类重要的天然有机化合物，多数具有复杂的氮杂环结构，生理活性显著，多显碱性, 绝大多数存在于植物体内，已有数十种广泛应用于临床。中国药典（2005年版）收录的生物碱类化学药物主要有苯烃胺类、托烷类、喹啉类、吲哚类、黄嘌呤类等。（一）概述（1）性状1.大部分由C、H、O、N等元素组成2.多为结晶或非晶型固体3.无色，少数为有色物质4.多具有苦味，个别味极苦而辛辣，一般无臭5.固体多具有确定的熔点，部分具有挥发性或升华性。（2）碱性1.多具有碱性，受电效应及立体效应等影响，强弱差异较大。2.碱性顺序为：季铵碱 脂环胺和脂肪胺 芳香脂胺 氨 芳胺 N-芳杂胺 环酰胺（近中性）；3.吗啡兼有两性；茶碱显酸性。4.碱性的生物碱可利用碱性与酸成盐，如盐酸麻黄碱；5.碱性极弱的生物碱，以游离状态存在，如咖啡因和利血平。 （3）溶解性游离生物碱大都不溶或难溶于水，溶于或易溶于有机溶剂碱性生物碱在稀酸溶液中成盐而溶解。生物碱的盐类多易溶于水，不溶或难溶于有机溶剂（4）旋光性生物碱多具旋光性，中国药典中对许多生物碱都规定了旋光度测定。（5）药典收载药物中国药典（2005年版）主要收载有麻黄碱、伪麻黄碱、秋水仙碱、阿托品、山莨菪碱、硫酸奎宁、奎尼丁、吗啡、可待因、小檗碱、士的宁、长春碱、长春新碱、利血平、咖啡因、茶碱、毛果芸香碱、川芎嗪等常用生物碱类药物。（二）苯烃胺类药物（1）苯烃胺类药物结构盐酸麻黄碱（ephedrine hydrochloride（2）苯烃胺类药物理化性质1.盐酸麻黄碱水中易溶，乙醇中溶解，三氯甲烷和乙醚中不溶；盐酸伪麻黄碱极易溶于水，易溶于乙醇，微溶于三氯甲烷；秋水仙碱无臭，遇光色渐变深，乙醇、三氯甲烷中易溶，水中溶解，乙醚中极微溶。 2.麻黄碱和伪麻黄碱，碱性较强，易与酸成盐；秋水仙碱碱性很弱，不与酸成盐。3.盐酸麻黄碱和伪麻黄碱具有氨基醇结构，可发生双缩脲反应。 4.盐酸麻黄碱为左旋体，50mg/ml溶液测定比旋度为3335.5；盐酸伪麻黄碱为右旋体，50mg/ml溶液测定比旋度为61.062.5；秋水仙碱为左旋体， 10mg/ml溶液比旋度为425450。5.盐酸伪麻黄碱0.5mg/ml溶液在251、257、263nm波长处有最大吸收；秋水仙碱在243与350nm波长处的吸光度比值为1.702.00。 （三）托烷类生物碱（1）托烷类药物结构 硫酸阿托品（atropine sulfate）（2）托烷类药物理化性质1.硫酸阿托品水中极易溶解，乙醇中易溶；消旋山莨菪碱在乙醇或盐酸中易溶，水中溶解；氢溴酸东莨菪碱水中易溶，乙醇中略溶，三氯甲烷中极微溶，乙醚中不溶。 2.托烷类生物碱氮原子位于五元环内，为叔氮碱性较强，易与酸成盐。3.为莨菪醇和莨菪酸组成的酯类物质。易于发生水解。 4.氢溴酸东莨菪碱为左旋体，50mg/ml溶液比旋度为2427；硫酸阿托品和消旋山莨菪碱均为消旋体，无旋光。 （四）异喹啉类药物（1）异喹啉类药物结构盐酸吗啡（morphine hydrochloride）（2）异喹啉类药物理化性质1.硫酸吗啡与盐酸吗啡，在水中溶解，乙醇中略溶，三氯甲烷和乙醚中不溶；2.吗啡结构中具有酚羟基和叔氮基团，具有酸碱两性，可溶于氢氧化钠溶液和盐酸溶液，但碱性略强；可待因分子中酚羟基被甲氧化，仅有叔氮基团，碱性较强，不溶于氢氧化钠溶液；小檗碱具有-羟胺结构，能形成醇式、季铵式、醛式互变异构，季铵式最稳定，并离子化呈强碱性，可与酸成盐。 3.吗啡A环酚羟基具有弱还原性，易被氧化；可待因不具有酚羟基，不易氧化，此性质可用于区别吗啡和可待因。 4.游离小檗碱可与丙酮结合为丙酮小檗碱，析出黄色沉淀；220加热可分解为红色的小檗红碱；在酸性溶液中加漂白粉（或通氯气）溶液即显樱红色；与5没食子酸水浴加热，显翠绿色。 （五）黄嘌呤类药物（1）黄嘌呤类药物结构咖啡因（caffeine）（2）黄嘌呤类生物碱理化性质1.咖啡因在热水或三氯甲烷中易溶，在水、乙醇或丙酮中略溶，乙醚中极微溶；茶碱在乙醇、三氯甲烷中微溶，水中极微溶，氢氧化钾或氨溶液中易溶；氨茶碱在水中溶解，乙醚中不溶。 2.咖啡因不显酸性；茶碱7位N-H可解离显酸性，可与乙二胺成氨-茶碱；黄嘌呤环上N-9碱性极弱，近中性，游离碱可供药用 3.咖啡因和茶碱具有黄嘌呤结构，与盐酸和氯酸钾水浴蒸干，遇氨气生成四甲基紫脲酸铵，显紫色，加氢氧化钠紫色消失。 （六）生物碱一般鉴别试验1. 熔点测定固体生物碱类药物大多具有一定的熔点，某些生物碱药物采用测定游离生物碱熔点的鉴别方法。磷酸可待因的鉴别：取本品约0.2g，加水4ml溶解后，在不断搅拌下滴加20氢氧化钠溶液至出现白色沉淀，用玻璃棒摩擦器壁使沉淀完全，滤过；沉淀用水洗净，在105干燥1小时，测定熔点为154158。2. 生物碱沉淀反应常用的生物碱沉淀剂有：碘化铋钾、碘化汞钾、碘-碘试液、二氯化汞等，由于反应专属性不高，中国药典（2005年版）仅对个别生物碱类药物的鉴别使用此类反应 。磷酸川芎嗪的鉴别：供试品加稀硝酸2滴，摇匀，加碘化铋钾试液2滴，即生成橙红色沉淀。 3. 紫外分光光度法生物碱类药物大都含有芳环、芳杂环以及共轭双键结构，具有特征的紫外吸收，可供鉴别。中国药典（2005年版）紫外鉴别方法 （1）对比吸收光谱的特征参数。（2）对比吸收光谱的一致性。（3）对比吸光度比值的一致性。 4. 红外分光光度法 除硝酸士的宁、磷酸川芎嗪、磷酸奎尼丁外均采用此法鉴别。 5. 薄层色谱法取本品与消旋山莨菪碱对照品，分别加甲醇制成每1ml中含1mg的溶液，照薄层色谱法，吸取上述溶液各10l，分别点于同一硅胶GF254薄层板上，用甲醇-丙酮-乙醇-浓氨液（450.60.4）为展开剂，展开后晾干，置紫外灯（254nm）下检视，供试品溶液所显主斑点的位置应与对照溶液的主斑点相同。（七）生物碱的特征反应1.具有氨基醇结构生物碱的特征反应反应原理：Cu2+与仲胺基形成紫堇色配位化合物，溶于乙醚层显紫红色，四水配合物溶于水层呈蓝色。 双缩脲反应方程式：中国药典（2005年版）盐酸麻黄碱的鉴别取盐酸麻黄碱约10mg，加水1ml溶解后，加硫酸铜试液2滴与20的氢氧化钠溶液1ml，即显蓝紫色；加乙醚1ml，振摇后，放置，乙醚层即显紫红色，水层变为蓝色。 2.托烷生物碱的特征反应莨菪酸，与发烟硝酸和醇制氢氧化钾发生特征维他立（Vitali）反应。中国药典（2005年版）对氢溴酸东莨菪碱、消旋山莨菪碱、硫酸阿托品均采用此法鉴别，Vitali反应原理：酸性条件下，托烷类生物碱酯键水解，生成莨菪酸，莨菪酸为硝酸硝化为三硝基衍生物，在醇制氢氧化钾碱性条件下，转变为紫色的醌型物质。 Vitali方程式：中国药典附录III-Vitali反应取供试品约10mg，加发烟硝酸5滴，置水浴上蒸干，得黄色的残渣，放冷，加乙醇23滴湿润，加固体氢氧化钾一小粒，即显深紫色。 3. 黄嘌呤类生物碱的特征反应黄嘌呤生物碱与盐酸及氯酸钾加热后，咪唑环开环，遇氨气即缩合生成四甲基紫脲酸铵，显紫色。（8）生物碱类药物无机酸根鉴别1.氯化物的鉴别反应 取供试品试液，加硝酸使成酸性后，加硝酸银试液，即生成白色凝乳状沉淀；分离，沉淀加氨试液即溶解，再加硝酸，沉淀复生成。如供试品为生物碱或其他有机碱的盐酸盐，须先加氨试液使成碱性，将析出的沉淀滤过除去，取滤液进行试验。取供试品少量，置试管中，加等量的二氧化锰，混匀，加硫酸湿润，缓缓加热，即发生氯气，能使湿润的碘化钾淀粉试纸显蓝色 。2.硫酸盐的鉴别反应 取供试品溶液，滴加氯化钡试液，即生成白色沉淀；分离，沉淀在盐酸或硝酸中均不溶解。取供试品溶液，滴加醋酸铅试液，即生成白色沉淀；分离，沉淀在醋酸铵试液或氢氧化钠试液中溶解。取供试品溶液，加盐酸，不生成白色沉淀（与硫代硫酸盐区别）。3.硝酸盐的鉴别反应 取供试品溶液，置试管中，加等量的硫酸，小心混合，冷后，沿管壁加硫酸亚铁试液，使成两液层，接界面显棕色。取供试品溶液，加硫酸与铜丝，加热，即发生红棕色的蒸汽。取供试品溶液，滴加高锰酸钾试液，紫色不应褪去（与亚硝酸盐区别）。4.溴化物的鉴别反应 取供试品溶液，加硝酸银试液，即生成淡黄色凝乳状沉淀；分离